ক্রিস্টাল অসিলেটর হল ডিজিটাল সার্কিট ডিজাইনের চাবিকাঠি, সাধারণত সার্কিট ডিজাইনে, ক্রিস্টাল অসিলেটর ডিজিটাল সার্কিটের হার্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়, ডিজিটাল সার্কিটের সমস্ত কাজ ঘড়ির সংকেত থেকে অবিচ্ছেদ্য, এবং কেবল ক্রিস্টাল অসিলেটর হল কী বোতাম। যেটি সরাসরি পুরো সিস্টেমের স্বাভাবিক সূচনা নিয়ন্ত্রণ করে, এটা বলা যেতে পারে যে ডিজিটাল সার্কিট ডিজাইন থাকলে ক্রিস্টাল অসিলেটর দেখতে পারে।

I. ক্রিস্টাল অসিলেটর কি?

ক্রিস্টাল অসিলেটর বলতে সাধারণত দুই ধরনের কোয়ার্টজ ক্রিস্টাল অসিলেটর এবং কোয়ার্টজ ক্রিস্টাল রেজোনেটর বোঝায় এবং একে সরাসরি ক্রিস্টাল অসিলেটরও বলা যেতে পারে। উভয়ই কোয়ার্টজ স্ফটিকের পাইজোইলেকট্রিক প্রভাব ব্যবহার করে তৈরি করা হয়।

ক্রিস্টাল অসিলেটর এইভাবে কাজ করে: যখন স্ফটিকের দুটি ইলেক্ট্রোডে একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র প্রয়োগ করা হয়, তখন স্ফটিকটি যান্ত্রিক বিকৃতির মধ্য দিয়ে যাবে, এবং বিপরীতে, যদি স্ফটিকের দুই প্রান্তে যান্ত্রিক চাপ প্রয়োগ করা হয়, তাহলে স্ফটিকটি উৎপন্ন হবে। একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র। এই ঘটনাটি বিপরীতমুখী, তাই স্ফটিকের এই বৈশিষ্ট্যটি ব্যবহার করে, স্ফটিকের উভয় প্রান্তে বিকল্প ভোল্টেজ যোগ করে, চিপটি যান্ত্রিক কম্পন তৈরি করবে এবং একই সাথে বিকল্প বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করবে। যাইহোক, ক্রিস্টাল দ্বারা উত্পন্ন এই কম্পন এবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটি সাধারণত ছোট, তবে যতক্ষণ না এটি একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিতে থাকে, প্রশস্ততা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পাবে, এলসি লুপের অনুরণনের মতো যা আমরা সার্কিট ডিজাইনাররা প্রায়শই দেখতে পাই।

২. স্ফটিক দোলনের শ্রেণীবিভাগ (সক্রিয় এবং নিষ্ক্রিয়)

① প্যাসিভ ক্রিস্টাল অসিলেটর

প্যাসিভ ক্রিস্টাল হল একটি স্ফটিক, সাধারণত একটি 2-পিন নন-পোলার ডিভাইস (কিছু প্যাসিভ ক্রিস্টালের একটি নির্দিষ্ট পিন থাকে যার কোনো মেরুতা নেই)।

প্যাসিভ ক্রিস্টাল অসিলেটরকে সাধারণত লোড ক্যাপাসিটর দ্বারা গঠিত ঘড়ি সার্কিটের উপর নির্ভর করতে হয় দোদুল্যমান সংকেত (সাইন ওয়েভ সিগন্যাল) তৈরি করতে।

② সক্রিয় ক্রিস্টাল অসিলেটর

একটি সক্রিয় ক্রিস্টাল অসিলেটর একটি অসিলেটর, সাধারণত 4 পিন সহ। একটি বর্গাকার-তরঙ্গ সংকেত তৈরি করতে সক্রিয় ক্রিস্টাল অসিলেটরের CPU-এর অভ্যন্তরীণ অসিলেটরের প্রয়োজন হয় না। একটি সক্রিয় ক্রিস্টাল পাওয়ার সাপ্লাই একটি ঘড়ি সংকেত তৈরি করে।

সক্রিয় ক্রিস্টাল অসিলেটরের সংকেত স্থিতিশীল, গুণমান ভাল, এবং সংযোগ মোড তুলনামূলকভাবে সহজ, নির্ভুলতা ত্রুটি প্যাসিভ ক্রিস্টাল অসিলেটরের চেয়ে ছোট এবং দাম প্যাসিভ ক্রিস্টাল অসিলেটরের চেয়ে বেশি ব্যয়বহুল।

III. ক্রিস্টাল অসিলেটরের বেসিক প্যারামিটার

সাধারণ ক্রিস্টাল অসিলেটরের মৌলিক পরামিতিগুলি হল: অপারেটিং তাপমাত্রা, নির্ভুলতা মান, ম্যাচিং ক্যাপাসিট্যান্স, প্যাকেজ ফর্ম, কোর ফ্রিকোয়েন্সি এবং আরও অনেক কিছু।

ক্রিস্টাল অসিলেটরের মূল ফ্রিকোয়েন্সি: সাধারণ ক্রিস্টাল ফ্রিকোয়েন্সির পছন্দ ফ্রিকোয়েন্সি উপাদানগুলির প্রয়োজনীয়তার উপর নির্ভর করে, যেমন MCU সাধারণত একটি পরিসর, যার বেশিরভাগই 4M থেকে কয়েক ডজন M পর্যন্ত।

স্ফটিক কম্পন নির্ভুলতা: স্ফটিক কম্পনের নির্ভুলতা সাধারণত ±5PPM, ±10PPM, ±20PPM, ±50PPM, ইত্যাদি, উচ্চ-নির্ভুল ঘড়ির চিপগুলি সাধারণত ±5PPM-এর মধ্যে থাকে এবং সাধারণ ব্যবহার প্রায় ±20PPM বেছে নেয়।

ক্রিস্টাল অসিলেটরের ম্যাচিং ক্যাপাসিট্যান্স: সাধারণত ম্যাচিং ক্যাপাসিট্যান্সের মান সামঞ্জস্য করে, ক্রিস্টাল অসিলেটরের মূল ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন করা যেতে পারে এবং বর্তমানে, এই পদ্ধতিটি উচ্চ-নির্ভুলতা স্ফটিক অসিলেটর সামঞ্জস্য করতে ব্যবহৃত হয়।

সার্কিট সিস্টেমে, উচ্চ গতির ঘড়ির সংকেত লাইনের সর্বোচ্চ অগ্রাধিকার রয়েছে। ঘড়ির লাইন একটি সংবেদনশীল সংকেত, এবং উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি, সংকেতের বিকৃতি ন্যূনতম হয় তা নিশ্চিত করার জন্য লাইনটি ছোট করা প্রয়োজন।

এখন অনেক সার্কিটে, সিস্টেমের ক্রিস্টাল ক্লক ফ্রিকোয়েন্সি খুব বেশি, তাই হারমোনিক্সের সাথে হস্তক্ষেপ করার শক্তিও শক্তিশালী, হারমোনিক্স ইনপুট এবং আউটপুট দুটি লাইন থেকে প্রাপ্ত হবে, তবে স্পেস রেডিয়েশন থেকেও পাওয়া যাবে, যার ফলে যদি ক্রিস্টাল অসিলেটরের PCB বিন্যাস যুক্তিসঙ্গত না হয়, তাহলে এটি সহজেই একটি শক্তিশালী বিপথগামী বিকিরণ সমস্যা সৃষ্টি করবে এবং একবার উত্পাদিত হলে, অন্যান্য পদ্ধতি দ্বারা সমাধান করা কঠিন। অতএব, যখন PCB বোর্ড বিছানো হয় তখন ক্রিস্টাল অসিলেটর এবং CLK সিগন্যাল লাইন লেআউটের জন্য এটি খুবই গুরুত্বপূর্ণ।